一种从湿法炼锌的酸洗铜渣中浸出铜的方法技术

本发明专利技术公开了一种从湿法炼锌的酸洗铜渣中浸出铜的方法，属于铜回收技术领域，解决了现有从酸洗铜渣中浸出铜困难、工艺流程长、成本高等问题。从湿法炼锌的酸洗铜渣中浸出铜的方法包括以下步骤：将酸洗铜渣放入焙烧炉氧化焙烧得到焙烧渣；将焙烧渣磨矿并筛分，得到待处理焙烧渣；配置甘氨酸浸出剂，调整浸出剂的pH；将待处理焙烧渣与浸出剂混合，选择性浸出待处理焙烧渣中的铜过滤得到浸出液和浸出渣；将浸出液和草酸溶液混合进行沉铜，过滤得到草酸铜沉淀和沉铜后液；将草酸铜沉淀洗涤后放入高温焙烧炉，进行加热分解，得到铜粉，将铜粉经稀酸洗涤、除杂、烘干后，得到高纯度的铜粉。本发明专利技术的方法有效实现了铜与锌、镉的分离。

【技术实现步骤摘要】
一种从湿法炼锌的酸洗铜渣中浸出铜的方法
本专利技术属于铜回收
，特别涉及一种从湿法炼锌的酸洗铜渣中浸出铜的方法。
技术介绍
湿法炼锌是锌冶炼的主要工艺，占锌总产量的80％以上。在湿法炼锌过程中，硫酸锌溶液需经过净化除铜、镉、钴等才能进入锌电解工序。净化除杂过程通常加入锌粉，置换出去锌浸出液中的铜、镉等杂质，此过程将产生大量的铜镉渣，主要含有单质铜、硫酸镉、单质锌等。每生产1万吨电锌约产生1300吨铜镉渣，产量较大，具有极高的综合回收价值。目前，铜镉渣处理方式一般是利用酸洗首先浸出铜镉渣中的锌和镉，得到硫酸锌溶液和酸洗铜渣。硫酸锌溶液可返回湿法炼锌净化工序，而酸洗铜渣由于含有较多的杂质，直接出售价格极低，经济效益差，需进一步处理以提高其经济价值。目前，酸洗铜渣的处理方式主要为首先将酸洗铜渣堆放自然氧化，使其中的单质铜氧化成铜氧化物，而后采用硫酸浸出-电积产出阴极铜，电解废液则经过净化回收其中的锌和镉；另外，酸洗铜渣经堆存预氧化，硫酸浸出后液经过净化除锌、镉后，也可直接结晶生产五水硫酸铜。由于酸洗铜渣中依然存在较高含量的锌和镉，因此在采用无机酸对酸洗铜渣进行酸性浸出时就不可避免的浸出溶液中的锌和镉，导致从含铜浸出液中进一步回收铜时必须经过净化除锌、镉，才能获得较纯净的铜产品。
技术实现思路
鉴于以上分析，本专利技术旨在提供一种从湿法炼锌的酸洗铜渣中浸出铜的方法，用以解决从酸洗铜渣中浸出铜困难、工艺流程长、成本高等问题，能实现湿法炼锌的酸洗铜渣中铜的高效选择性浸出及回收。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：本专利技术提供了一种从湿法炼锌的酸洗铜渣中浸出铜的方法，包括以下步骤：步骤1、将酸洗铜渣放入焙烧炉进行氧化焙烧得到焙烧渣；步骤2、将焙烧渣磨矿并筛分，得到待处理焙烧渣；步骤3、配置甘氨酸浸出剂，并采用碱性溶液调整浸出剂的pH；步骤4、浸出工序：将待处理焙烧渣与浸出剂混合，选择性浸出待处理焙烧渣中的铜，过滤得到浸出液和浸出渣；步骤5、草酸沉铜：将上述浸出液和草酸溶液混合进行沉铜，过滤得到草酸铜沉淀和沉铜后液；步骤6、将上述草酸铜沉淀洗涤后放入高温焙烧炉，进行加热分解，得到铜粉；步骤7、酸洗除杂：将步骤6得到的铜粉经稀酸洗涤、除杂、烘干后，得到高纯度的铜粉。进一步的，步骤1中，在室温下将酸洗铜渣放入焙烧炉，将焙烧炉加热至氧化焙烧温度并保温。进一步的，氧化焙烧温度为400～600℃，保温时间为30～120min。进一步的，步骤3中，甘氨酸浸出剂的浓度为50～200g/L。进一步的，步骤3中，pH为10～11.5。进一步的，步骤4中，浸出剂与待处理焙烧渣的液固比为5～30:1。进一步的，步骤4中，浸出工序的反应温度为40～90℃，反应时间为1～24h，机械搅拌速度为50～300转/分钟。进一步的，步骤6中，高温焙烧炉中通入氩气，在氩气保护下进行分解。进一步的，氩气的气体流量为2～5L/min。进一步的，步骤7中，烘干的温度为60-90℃，时间为30-60min。与现有技术相比，本专利技术至少能实现以下技术效果之一：1)本专利技术将甘氨酸这种有机酸用于酸洗铜渣中含铜相的浸出：通过氧化焙烧将酸洗铜渣中的单质铜氧化成铜氧化物，利用甘氨酸与铜的络合作用，采用一定浓度的碱性甘氨酸溶液浸出待处理酸洗铜渣，能够实现酸洗铜渣中的铜与大部分锌、镉分离的目的；达到对铜的选择性浸出效果；通过草酸溶液对含铜甘氨酸溶液的中和沉淀，产出草酸铜并促使甘氨酸再生；草酸铜经过氩气保护下的加热分解可得到铜粉，铜粉经稀酸洗涤、除杂、烘干后，即可得到高纯度的铜粉铜粉(纯度大于85％)。该方法克服了酸洗铜渣无机酸浸出过程中无法避免锌、镉浸出的缺点，有效实现了铜与锌、镉的分离和铜的高价值回收。2)通过草酸溶液对含铜甘氨酸溶液的中和沉淀，产出草酸铜并促使甘氨酸再生；沉铜后液经除杂、调整pH、浓缩可返回浸出工序重复使用；实现了甘氨酸的循环利用，甘氨酸的使用量小，成本低。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的附图标记表示相同的部件。图1为本专利技术的工艺流程图；图2为本专利技术的工艺流程细节图。具体实施方式以下结合具体实施例对一种从湿法炼锌的酸洗铜渣中浸出铜的方法作进一步的详细描述，这些实施例只用于比较和解释的目的，本专利技术不限定于这些实施例中。一种从湿法炼锌的酸洗铜渣中浸出铜的方法，如图1至图2所示，包括以下步骤：步骤1、将酸洗铜渣放入焙烧炉进行氧化焙烧得到焙烧渣；步骤2、将焙烧渣磨矿并筛分，得到待处理焙烧渣；步骤3、配置一定浓度的甘氨酸浸出剂，并采用碱性溶液调整浸出剂的pH；步骤4、碱性浸出工序：将待处理焙烧渣与浸出剂混合，选择性浸出待处理焙烧渣中的铜，过滤得到浸出液(即含铜甘氨酸溶液)和浸出渣(由于镉在浸出渣中得到进一步富集，该浸出渣可进一步被用于镉的提取)；步骤5、草酸沉铜：将上述浸出液和草酸溶液混合进行沉铜，过滤得到草酸铜沉淀和沉铜后液；步骤6、将上述草酸铜沉淀洗涤后放入高温焙烧炉，进行加热分解，得到铜粉；步骤7、酸洗除杂：将步骤6的铜粉经稀酸洗涤、除杂、烘干后，得到高纯度的铜粉。具体的，上述步骤1中，在室温下将酸洗铜渣放入焙烧炉，以速率V1将焙烧炉加热至氧化焙烧温度T1并保温，使酸洗铜渣中的单质铜氧化成铜氧化物。上述步骤1中，由于升温速度过快对设备的性能要求较高且容易造成酸洗铜渣升温不均匀，影响氧化焙烧效果，升温速率过小则所需升温时间较长，效率较低，因此，控制速率V1为1～15℃/s，示例性的，V1为10℃/s。上述步骤1中，氧化焙烧温度过高会导致渣的烧结，变的致密，不利于后续浸出过程的固液间传质；过低会导致渣氧化不完全；因此，控制氧化焙烧温度T1为400～600℃。上述步骤1中，保温时间过长会浪费能源和时间，保温时间过短会导致焙烧不充分，因此，控制保温时间为30～120min。需要说明的是，上述步骤1中，酸洗铜渣为湿法炼锌浸出液净化工序产生的铜镉渣经酸洗除锌、镉后的酸洗铜渣，其中铜的物相为金属单质和少量金属氧化物，铜含量大于20％。具体的，上述步骤2中，待处理焙烧渣中粒度在0.074mm以下的颗粒质量百分比占90％以上。这样的粒度可使含铜氧化物解离充分，有利于充分浸出。粒度太大，不利于后续浸出；粒度太小，不利于浸出液和浸出渣的过滤分离。具体的，上述步骤3中，由于甘氨酸浸出剂的浓度过大会造成对铜浸出的选择性变弱及浸出剂的浪费；浓度过小会造成铜浸出不完全。因此，控制甘氨酸浸出剂的浓度为50～200g/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从湿法炼锌的酸洗铜渣中浸出铜的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1、将酸洗铜渣放入焙烧炉进行氧化焙烧得到焙烧渣；/n步骤2、将焙烧渣磨矿并筛分，得到待处理焙烧渣；/n步骤3、配置甘氨酸浸出剂，并采用碱性溶液调整浸出剂的pH；/n步骤4、浸出工序：将待处理焙烧渣与浸出剂混合，选择性浸出待处理焙烧渣中的铜，过滤得到浸出液和浸出渣；/n步骤5、草酸沉铜：将上述浸出液和草酸溶液混合进行沉铜，过滤得到草酸铜沉淀和沉铜后液；/n步骤6、将上述草酸铜沉淀洗涤后放入高温焙烧炉，进行加热分解，得到铜粉；/n步骤7、酸洗除杂：将步骤6得到的铜粉经稀酸洗涤、除杂、烘干后，得到高纯度的铜粉。/n

【技术特征摘要】
1.一种从湿法炼锌的酸洗铜渣中浸出铜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将酸洗铜渣放入焙烧炉进行氧化焙烧得到焙烧渣；
步骤2、将焙烧渣磨矿并筛分，得到待处理焙烧渣；
步骤3、配置甘氨酸浸出剂，并采用碱性溶液调整浸出剂的pH；
步骤4、浸出工序：将待处理焙烧渣与浸出剂混合，选择性浸出待处理焙烧渣中的铜，过滤得到浸出液和浸出渣；
步骤5、草酸沉铜：将上述浸出液和草酸溶液混合进行沉铜，过滤得到草酸铜沉淀和沉铜后液；
步骤6、将上述草酸铜沉淀洗涤后放入高温焙烧炉，进行加热分解，得到铜粉；
步骤7、酸洗除杂：将步骤6得到的铜粉经稀酸洗涤、除杂、烘干后，得到高纯度的铜粉。


2.根据权利要求1所述的从湿法炼锌的酸洗铜渣中浸出铜的方法，其特征在于，所述步骤1中，在室温下将酸洗铜渣放入焙烧炉，将焙烧炉加热至氧化焙烧温度并保温。


3.根据权利要求2所述的从湿法炼锌的酸洗铜渣中浸出铜的方法，其特征在于，所述氧化焙烧温度为400～600℃，保温时间为30～120min。


4.根据权利要求1所述的从湿法炼锌的酸洗铜渣中...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹亦俊，黄宇坤，范桂侠，彭伟军，李超，李国胜，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南;41